西湖凹陷低孔渗储层岩石物理特征分析及叠前同步反演地震预测

张 雷 姜 勇 侯 志 强 邹 玮
中 海 石 油 中 国 有 限 公 司 上 海 分 公 司 （ （ ） ）
摘 要 西 湖 凹 陷 普 遍 发 育 低 孔 渗 油 气 藏 用 单 一 地 震 属 性 或 弹 性 参 数 难 以 预 测 低 孔 渗 储 层 为 ， 。 降 低 勘 探 开 发 风 险 提 高 储 层 预 测 精 度 和 钻 探 成 功 率 在 对 西 湖 凹 有 效 地 减 少 储 层 预 测 的 盲 目 性 ， ， ， 提 出 了 采 用 叠 前 同 步 反 演 技 术 进 行 低 孔 渗 储 层 地 震 预 测 的 技 陷 岩 石 物 理 特 征 进 行 分 析 的 基 础 上 ， 术 方 案 经 过 西 湖 凹 陷 的 实 际 钻 井 验 证 表 明 该 技 术 预 测 精 度 较 高 。 ， 。 关 键 词 西 湖 凹 陷 低 孔 渗 储 层 岩 石 物 理 特 征 叠 前 同 步 反 演 储 层 预 测
图 西 湖 凹 陷 花 港 组 储 层 纵 波 阻 抗 孔 隙 度 交 会 图 ／ ３ 狏 狏 ｓ ｐ
图 西 湖 凹 陷 花 港 组 储 层 纵 波 阻 抗 泥 质 含 量 交 会 图 ／ １ 狏 狏 ｓ ｐ
图 西 湖 凹 陷 花 港 组 储 层 纵 波 阻 抗 含 水 饱 和 度 交 会 图 ／ ４ 狏 狏 ｓ ｐ
张 雷 男 高 级 工 程 师 年 毕 业 于 原 山 东 海 洋 学 院 海 洋 地 球 物 理 勘 探 专 业 年 毕 业 于 中 国 地 质 大 学 武 汉 石 油 与 第 一 作 者 简 介 ： ， ， ， ， （ ） １ ９ ８ ２ ２ ０ ０ ４ ， ， （ ） 。 ： 天 然 气 工 程 专 业 获 硕 士 学 位 现 任 中 海 石 油 中 国 有 限 公 司 上 海 分 公 司 研 究 院 物 探 总 师 地 址 上 海 市 徐 汇 区 零 陵 路 号 海 洋 石 油 大 厦 ５ ８ ３ 室 邮 编 （ ： ） 。 ： 。 １ ０ ０ ３ ２ ０ ０ ０ ３ ０ Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｚ ｈ ａ ｎ ｌ ｅ ｉ ｃ ｎ ｏ ｏ ｃ ． ｃ ｏ ｍ ． ｃ ｎ ＠ ｇ
第 卷 第 期 张 雷 等 西 湖 凹 陷 低 孔 渗 储 层 岩 石 物 理 特 征 分 析 及 叠 前 同 步 反 演 地 震 预 测 ： ２ ５ ２
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， 理 特 征 分 析 围 绕 这 个 问 题 通 过 研 究 岩 石 弹 性 参 ２ 、 。 数 与 岩 性 物 性 和 含 气 性 的 关 系 展 开 研 究 的 主 要 ， 思 路 为 首 先 通 过 岩 性 分 析 找 到 能 够 识 别 储 层 的 弹 性 参 数 然 后 分 析 该 弹 性 参 数 与 物 性 和 含 油 气 性 的 ， ， 。 关 系 采 用 的 方 法 主 要 为 三 参 数 交 会 图 法 通 过 对 多 口 井 纵 波 阻 抗 横 波 阻 抗 纵 横 波 速 度 、 、 （ ／ ） 、 ， 比 密 度 等 参 数 与 泥 质 含 量 的 交 会 分 析 发 狏 狏 ｓ ｐ ／ 现 是 识 别 研 究 区 花 港 组 储 层 稳 定 性 最 好 的 参 狏 狏 ｓ ｐ 。 ／ 数 图 为 研 究 区 花 港 组 储 层 与 纵 波 阻 抗 的 １ 狏 狏 ｓ ｐ ， ， ／ 交 会 图 可 以 看 出 花 港 组 砂 岩 表 现 为 低 值 特 狏 狏 ｓ ｐ 。 ／ 征 图 为 研 究 区 花 港 组 储 层 与 孔 隙 度 的 交 ２ 狏 狏 ｓ ｐ （ ） ， ： 会 图 红 色 点 代 表 气 层 可 以 看 到 随 着 储 层 孔 隙 ① ， ／ ， ； 度 的 减 小 其 值 逐 渐 降 低 基 本 呈 线 性 关 系 狏 狏 ｓ ｐ ／ （ 含 气 砂 岩 的 值 比 同 孔 隙 度 含 水 砂 岩 低 见 狏 狏 ② ｓ ｐ 图 ） ， ／ ； 矩 形 框 内 说 明 砂 岩 含 气 后 其 值 降 低 ２ 狏 狏 ｓ ｐ ／ ， 低 值 特 征 是 砂 岩 的 指 示 但 不 能 确 定 是 物 狏 狏 ③ ｓ ｐ （ 性 较 好 的 含 气 砂 岩 还 是 致 密 砂 岩 图 椭 圆 内 砂 岩 ２ ／ ， 具 有 相 同 的 值 但 是 分 别 为 物 性 较 好 的 含 气 狏 狏 ｓ ｐ ） 。 砂 岩 和 致 密 砂 岩
， ， ， 低 孔 渗 油 气 藏 勘 探 开 发 的 核 心 是 储 层 预 测 由 钻 井 揭 示 研 究 区 纵 向 上 形 成 多 套 储 盖 组 合 主 要 目 ； 于 低 孔 渗 储 层 的 岩 石 物 性 特 征 与 常 规 储 层 有 较 大 差 的 层 埋 藏 深 度 普 遍 在 以 下 花 港 组 砂 体 以 ３ ８ ０ ０ ｍ ， ， 别 基 于 叠 后 反 演 的 常 规 储 层 预 测 技 术 已 经 满 足 不 三 具 有 厚 度 角 洲 水 下 分 流 河 道 和 河 口 坝 砂 体 为 主 。 ， 、 ， ， 了 勘 探 的 实 际 需 要 多 年 的 勘 探 开 发 实 践 表 明 东 大 分 选 好 的 特 点 厚 度 一 般 在 但 各 井 间 １ ０ ４ ５ ｍ ～ （ 水 下 分 流 河 道 迁 移 造 层 组 砂 体 横 向 变 化 较 快 ， 海 盆 地 西 湖 凹 陷 普 遍 发 育 低 孔 渗 油 气 藏 油 气 资 源 砂 ） 。 ， 从 已 钻 井 储 层 物 性 情 况 来 看 随 着 深 度 的 增 ， 。 潜 力 巨 大 具 有 非 常 好 的 勘 探 前 景 特 别 是 近 几 成 ， ， ， ， 年 西 湖 凹 陷 低 渗 透 油 气 藏 勘 探 能 够 获 得 重 大 突 加 由 于 受 到 压 实 作 用 的 影 响 导 致 储 层 致 密 化 ， 。 以 下 基 本 上 属 于 低 渗 储 层 物 性 条 件 较 差 ， 。 破 关 键 在 于 地 震 预 测 技 术 的 进 步 本 文 在 综 合 ３ ８ ０ ０ ｍ ， — 西 部 次 凹 的 口 井 为 例 花 港 组 储 层 岩 性 以 细 、 ， 分 析 西 湖 凹 陷 地 震 地 质 等 资 料 的 基 础 上 结 合 该 以 ３ ， 粒 岩 屑 长 石 砂 岩 为 主 岩 心 平 均 孔 隙 度 为 ， 地 区 的 沉 积 特 征 和 储 层 发 育 特 征 通 过 分 析 低 孔 中 ， ， 岩 心 平 均 渗 透 率 为 属 于 低 渗 砂 岩 ， 建 立 了 一 套 有 效 的 低 孔 ９ 渗 储 层 的 地 震 响 应 特 征 ４ ４ ％ ０ １ ４ ｍ Ｄ 。 、 层 研 究 区 内 的 低 渗 储 层 具 有 埋 藏 深 度 大 致 密 渗 储 层 地 震 预 测 方 法 ， ，储 并 取 得 了 良 好 的 应 用 效 果 、 ， 横 向 变 化 快 等 特 征 这 种 独 特 的 岩 石 物 理 特 征 和 从 而 对 西 湖 凹 陷 低 孔 渗 储 层 的 勘 探 开 发 起 到 了 重 化 地 震 响 应 特 征 为 该 地 区 地 震 储 层 预 测 带 来 非 常 大 的 。 要 的 指 导 作 用 。 挑 战 研 究 区 地 质 概 况
， ／ 上 述 分 析 认 为 单 参 数 无 法 达 到 在 低 孔 狏 狏 ｓ ｐ 渗 普 遍 发 育 的 储 层 中 找 到 物 性 较 好 的 含 气 有 效 储 层 。 ， ， 的 目 标 为 此 笔 者 提 出 了 多 参 数 组 合 的 方 法 即 在 低 代 表 的 砂 岩 区 低 纵 波 阻 抗 代 表 了 物 性 较 ／ ， 狏 狏 ｓ ｐ （ 、 ） 。 ， ／ 好 的 含 气 砂 岩 图 也 就 是 说 低 和 低 纵 ３ ４ 狏 狏 ｓ ｐ 波 阻 抗 的 组 合 是 有 效 储 层 的 指 示 。
根 据 岩 石 物 理 分 析 结 论 常 规 叠 后 波 阻 抗 反 演 ， 。 不 能 满 足 西 湖 凹 陷 低 孔 渗 储 层 的 地 震 预 测 工 作 笔 ， 者 提 出 应 用 叠 前 同 步 反 演 方 法 即 先 从 叠 前 地 震 道 ／ ， ／ 集 中 反 演 和 纵 波 阻 抗 数 据 体 并 利 用 低 狏 狏 狏 狏 ｓ ｓ ｐ ｐ ， 刻 画 出 砂 体 的 分 布 范 围 然 后 利 用 低 纵 波 阻 抗 在 砂 “ ” 。 甜 点 体 中 寻 找 储 层 物 性 较 好 且 含 气 的 基 本 原 理 ３ １ ［ ］ ６ 叠 前 同 步 反 演 使 用 方 程 或 其 近 似 方 ／ 图 西 湖 凹 陷 花 港 组 储 层 孔 隙 度 含 水 饱 和 度 交 会 图 Ｚ ｏ ｅ ｒ ｉ ｔ ｚ ２ 狏 狏 ｐ ｐ ｓ ｐ
叠 前 同 步 反 演 地 震 预 测 ３
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中 国 海 上 油 气
年 ２ ０ １ ３
， 程 利 用 叠 前 地 震 道 集 中 不 同 偏 移 距 地 震 道 上 丰 富 的 。 振 幅 信 息 计 算 相 关 的 弹 性 参 数 本 文 采 用 的 方 法 是 等 人 在 年 提 出 的 基 于 方 程 Ｈ ａ ｍ ｓ ｏ ｎ ２ ０ ０ ５ Ｚ ｏ ｅ ｒ ｉ ｔ ｚ ｐ ｐ ｐ ［ ］ ７ 的 近 似 方 程 将 方 程 中 纵 波 反 射 振 ， Ｆ ａ ｔ ｔ ｉ Ｚ ｏ ｅ ｒ ｉ ｔ ｚ ｐ ｐ 、 ， 幅 简 化 为 与 纵 横 波 阻 抗 以 及 密 度 的 关 系 即 （ ） （ ） 犚 犮 犚 犮 犚 犮 犚 １ α ＝ ＋ ＋ １ ２ ｓ ３ Ｄ ｐ ｐ ｐ ［ ］ ８综 等 合 和 的 小 反 射 Ｈ ａ ｍ ｓ ｏ ｎ Ｂ ｕ ｌ ａ ｎ ｄ Ｍ ｏ ｒ ｅ ｐ ［ ］ ［ ］ ９ １ ０ 近 似 理 论与 等 人 的 约 束 条 件， 导 出 Ｓ ｉ ｍ ｍ ｏ ｎ ｓ ， 即 了 叠 前 同 步 反 演 的 关 系 式 １ １ （ ） 犛 犮 犠 犇 犔 犮 犠 犇 犔 犮 犠 犇 犔 ２ ＝ ＋ ＋ １ ２ ｓ ３ Ｄ α α α α ｐ ２ ２ （ ） 、 （ ） ： 式 中 为 地 震 波 到 达 反 射 界 面 的 入 射 角 １ ２ α ， （ ） ； 、 、 ； 、 、 度 为 与 入 射 角 相 关 的 系 数 ° 犮 犮 犮 犚 犚 犚 １ ２ ３ ｓ Ｄ ｐ 、 、 、 分 别 为 反 射 界 面 上 下 由 纵 波 速 度 横 波 速 度 密 度 ； 差 异 形 成 的 反 射 系 数 是 入 射 角 为 的 地 震 犠 α 子 α ； ； 、 、 波 为 微 分 矩 阵 别 为 反 射 界 面 上 下 犇 犔 犔 犔 ｓ Ｄ分 ｐ 、 。 纵 波 阻 抗 横 波 阻 抗 和 密 度 的 平 均 值 的 自 然 对 数 ， （ ） 这 样 根 据 式 就 可 以 用 和 叠 后 反 演 类 似 的 方 ２ 、 。 法 同 时 反 演 出 纵 波 阻 抗 横 波 阻 抗 和 密 度 数 据 体 技 术 流 程 ３ ２ 叠 前 同 步 反 演 主 要 利 用 不 同 偏 移 距 地 震 道 上 的 振 ， ， 幅 信 息 同 时 将 测 井 资 料 和 构 造 信 息 相 融 合 因 此 资 料 、 、 的 质 量 反 演 过 程 的 控 制 反 演 结 果 的 合 理 解 释 都 是 做